• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.570-573
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• 2002

Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT) thin films were deposited on the Pt/Ti bottom electrode by rf magnetron sputtering method from target containing 5%, 25% and 50% Pb excess for applying ferroelectric random access memory (FRAM). PZT films were deposited at $300^{\circ}C$ and then they were crystallized by rapid thermal annealing (RTA) at $700^{\circ}C$. After RTA treatment, our results showed that all PZT films indicated perovskite polycrystalline structure with preferred orientation (110) and no pyrochlore phase was observed by X-ray diffraction (XRD) and by Scanning electron microscopy (SEM). A well-fabricated PZT film of excess Pb 25% capacitor showed a leakage current density in the order of $2.63{\times}10^{-7}A/cm^2$ at 100kV/cm, a remanent polarization of $3.385{\mu}C/cm^2$ and a coercive field of 41.32 kV/cm. The results showed that Pb excess of target affects to electrical properties of PZT thin film.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권3호
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• pp.120-126
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• 2005

The Korean Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) tokamak device is being constructed to perform long-pulse, high-beta, advanced tokamak fusion physics experiments. The long-pulse operation requires the non-inductive current drive system such as the Lower-Hybrid Current Drive (LHCD) system. The LHCD system drives the non-inductive plasma current by means of C-band RF with 2-MW CW power and 5-GHz frequency. For the LHCD test experiments, an RF test system is developed. It is composed of a 5-GHz, 1.5-MW pulsed magnetron and a compact pulse modulator with $4\;{\mu}s$ of pulse width. The pulse modulator provides the maximum output voltage of 45 kV and the maximum current of 90 A. It is composed of 7 stages of Pulse Forming Network (PFN), a thyratron tube (E2V, CX1191D), and a pulse transformer with 1:4 step-up ratio. In this paper, the detailed design and the performance test of the pulse modulator are presented.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제10권1호
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• pp.24-27
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• 2009

N-doped ZnO thin films were deposited on n-type Si(100) and homo-buffer layer, and undoped ZnO thin film was also deposited on homo-buffer layer by RF magnetron sputtering method. After deposition, all films were in-situ annealed at $800^{\circ}C$ for 5 minutes in ambient of $O_2$ with pressure of 10Torr. X -ray diffraction shows that the homo-buffer layer is beneficial to the crystalline of N-doped ZnO thin films and all films have preferable c-axis orientation. Atomic force microscopy shows that undoped ZnO thin film grown on homo-buffer layer has an evident improvement of smoothness compared with N-dope ZnO thin films. Hall-effect measurements show that all ZnO films annealed at $800^{\circ}C$ possess p-type conductivities. The undoped ZnO film has the highest carrier concentration of $1.145{\times}10^{17}cm{-3}$. The photoluminescence spectra show the emissions related to FE, DAP and many defects such as $V_{Zn}$, $Zn_O$, $O_i$ and $O_{Zn}$. The p-type defects ($O_i$, $V_{Zn}$, and $O_{Zn}$) are dominant. The undoped ZnO thin film has a better p-type conductivity compared with N-doped ZnO thin film.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.103-103
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• 1999

CeO2 는 cubic 구조의 일종인 CeF2 구조를 가지며 격자 상수가 0.541nm로 Si의 격자 상수 0.543nm와 거의 비슷하여 Si과의 부정합도가 0.35%에 불과하여 CeO2를 Si 기판 위에 에피택셜하게 성장시킬 수 있는 가능성이 크다. 따라서 SOI(Silicon-On-Insulator) 구조의 실현을 위하여 Si 기판위에 CeO2를 에피택셜하게 성장시키려는 많은 노력이 있었다. 또한 CeO2 는 열 적으로 대단히 안정된 물질로서 금속/강유전체/반도체 전계효과 트랜지스터(MFSFET : metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor)에서 ferroelectric 박막과 Si 기판사이에 완충층으로 사용되어 강유전체의 구성 원자와 Si 원자들간의 상호 확산을 방지함으로써 경계면의 특성을 향상시기키 위해 사용된다. e-beam evaporation와 laser ablation에 의한 Si 기판 위의 CeO2 격자 성장에 관한 많은 보고서가 있다. 이 방법들은 대규모 생산 공정에서 사용하기 어려운 반면 RF-magnetron sputtering은 대규모 반도체 공정에 널리 쓰인다. Sputtering에 의한 Si 기판위의 CeO2 막의 성장에 관한 보고서의 수는 매우 적다. 이 논문에서는 Ce target을 사용한 reactive rf-magnetron sputtering에 의해 Si(100) 과 Si(111) 기판위에 성장된 CeO2 의 구조 및 전기적 특성을 보고하고자 한다. 주요한 증착 변수인 증착 power와 증착온도, Seed Layer Time이 성장막의 결정성에 미치는 영향을 XRD(X-Ray Diffractometry) 분석과 TED(Transmission Electron Diffration) 분석에 의해 연구하였고 CeO2 /Si 구조의 C-V(capacitance-voltage)특성을 분석함으로써 증차된 CeO2 막과 실리콘 기판과의 계면 특성을 연구하였다. CeO2 와 Si 사이의 계면을 TEM 측정에 의해 분석하였고, Ce와 O의 화학적 조성비를 RBS에 의해 측정하였다. Si(100) 기판위에 증착된 CeO2 는 $600^{\circ}C$ 낮은 증착률에서 seed layer를 하지 않은 조건에서 CeO2 (200) 방향으로 우선 성장하였으며, Si(111) 기판 위의 CeO2 박막은 40$0^{\circ}C$ 높은 증착률에서 seed layer를 2분이상 한 조건에서 CeO2 (111) 방향으로 우선 성장하였다. TEM 분석에서 CeO2 와 Si 기판사이에서 계면에서 얇은 SiO2층이 형성되었으며, TED 분석은 Si(100) 과 Si(111) 위에 증착한 CeO2 박막이 각각 우선 방향성을 가진 다결정임을 보여주었다. C-V 곡선에서 나타난 Hysteresis는 CeO2 박막과 Si 사이의 결함때문이라고 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.696-702
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• 2002

RF magnetron reactive sputtering 법으로 BST(Bal-xSrxTiO$_3$)(50/50) 박막을 제작하여, 박막의 결정화 특성 및 표면상태와 함께 박막의 두께에 따른 전기적 특성을 조사하였다. XRD와 AFM을 이용하여 BST 박막의 결정화 특성과 표면상태를 관찰한 결과, 80$0^{\circ}C$ 에서 2분간 후열처리한 박막은 완전한 perovskite 구조를 가지며 표면거칠기도 16.1$\AA$으로 양호한 값을 나타내었다. 박막의 두께가 80nm에서 240nm으로 증가함에 따라 10KHz에서 비유전률은 199에서 265로 증가하였고, 250㎸/cm의 전기장에서 누설 전류밀도는 $0.779 {\mu}m/{cm^2}에서 0.184 {\mu}A/{cm^2}$으로 감소하였다. 두께 240nm인 BST 박막의 경우, 5V에서의 전하축적 밀도와 누설전류밀도는 각각 50.5 $fC/{{\mu}m^2} 와 0.182 {\mu}A/{cm^2}$로, 이는 DRAM의 캐패시터 절연막 응용에 매우 유망한 물질임을 나타내는 결과이다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.173-181
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• 1992

RP 반응성 스펏터링으로서 P형 실리콘 웨이퍼위에 $Ta_{2}O_{5}$막을 제조하였다. 시편의 구조 및 조성은 XRD와 AES로 조사하였다. 산소의 혼합비가 10%일 때 C-V 특성으로부터 구한 $Ta_{2}O_{5}$막의 비유전률은 10-12이었다. AES와 RBS로 측정한 $Ta_{2}O_{5}$막의 Ta : O의 비는 각각 1 : 2와 1 : 2.49로 나타났으며, 산소분위기에서 $700^{\circ}C$의 열처리 온도에서 결정성장이 시작되었다. 산소분위기에서 $1000^{\circ}C$로 열처리한 $Ta_{2}O_{5}$막의 비유전률값은 20.5였으며, 질소분위기에서 열처리한 경우의 비유전률값은 23으로 나타났다. 이 때 가육방전계(pseudo hexagonal ${\delta}-Ta_{2}O_{5}$)의 결정구조를 나타내었다. 시편의 ${\Delta}V_{FB}$와 누설전류밀도는 산소의 혼합비가 증가함에 따라 감소하였다. 그리고 최대절연파괴전장은 산소가 10% 혼합되었을 때 2.4MV/cm로 나타났다. 이러한 $Ta_{2}O_{5}$막은 수소이온 감지막 및 기억용소자의 게이트 절연막 등에 응용될 수 있을 것이다.

• 센서학회지
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• 제3권2호
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• pp.65-73
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• 1994

고주파 마그네트론 스퍼터링법에 의해 TO:F($SnO_{2}:F$)막을 제조하고 막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. TO:F막은 $SnF_{2}$를 무게비로 첨가한 $SnO_{2}$ 타겟을 사용하여 증착되었으며 투명도전막으로서의 최적증착조건은 타겟내의 $SnF_{2}$의 첨가량이 15wt.% 고주파출력이 150W, 기판온도가 $150^{\circ}C$ 및 반응실내의 동작압력이 2mmTr일 때이다. 최적 증착조건에서 저항률은 $9{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$였으며 광투과도는 550nm에서 88%였다. 광투과도로부터 구해진 광학적 밴드갭은 타겟내에 $SnF_{2}$가 첨가되지 않은 경우 및 15wt.% 첨가된 경우에 각각 3.84eV 및 3.9eV로 나타났다. X-선회절분석의 결과 TO막 및 TO:F막은 (101),(200)방향으로 성장한 tetragonal rutile구조를 가지고 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.376.2-376.2
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• 2014

마이크로볼로미터 적외선 센서는 인체감지, 전자부품의 품질검사, 에너지 절감, 산업시설감시 및 군사용으로 다양하게 적용되고 있다. 기존에 이러한 적외선 센서의 감지재료로 VOx 또는 비정질 Si이 가장 많이 사용되고 있으며, VOx는 감도가 높고, 세계적으로 가장 많이 사용되고 있는 물질이다. 본 연구에서는 기존의 VOx 박막 증착법을 개선하여 Zn 산화물 박막을 혼용한 적외선 감지재료를 이용한 마이크로볼로미터 제작 및 특성에 대해 보고한다. RF sputtering 방법으로 약 140 nm의 VOx/ZnO/VOx 샌드위치 박막을 증착하고, 산소분위기에서 열처리함으로써 온도저항계수(TCR)가 약 -3.0 %/K의 값을 갖는 특성을 구현하였다. 갓 증착된 V-Zn 박막에서는 XRD 스펙트럼에서는 V2O5 관련 피크가 주로 관측되었으며, 산소열처리에 의해 VO2 피크가 새롭게 관측되었다. 볼로미터 감지소자는 유효면적 $50{\times}50{\mu}m^2$ 으로 bulk micromaching 공정을 통해 제작하였다. Si 기판위에 SiNx 박막을 PECVD 장치를 이용하여 증착하였으며, 적외선 감지층으로 V-Zn 산화물을 RF sputtering 방법으로 증착하여 열처리 후 SiNx passivation 박막으로 보호하였다. 열적고립을 위해 패터닝 후 Si 기판을 KOH 용액을 이용하여 약 $20{\mu}m$ 식각하여 소자를 구현하였다. 제작된 소자의 특성을 평가한 결과 반응도는 1.57e+4 V/W, 탐지도는 $8.79e+7cmHz^{1/2}/W$를 얻을 수 있었다. 소자의 동작 특성을 평가하기 위해 진공 압력을 1e-3 torr 이하에서 thermoelectric cooler를 장착한 metal package를 제작하여 동작온도에 따른 특성을 평가하였다. 동작온도를 $10^{\circ}C{\sim}40^{\circ}C$로 하여 측정한 결과 동작온도가 증가할수록 신호전압은 감소함을 알 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권1호
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• pp.24-29
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• 2004

$CF_4$ gas is one of the most useful gases in modern technologies for semiconductor fabrication. However, there are many problems which should be solved in order to fabricate semiconductor device, for example, etching speed drop due to ion charge-up and etching selectivity drop due to the high electron energy. One of useful method in order to suppress their damages above is pulsed-time modulated plasma (PM). However, transient responses of charged particles occur when the source power is turned-on and -off in PM method. To control plasma properties in detail, such a transient phenomenon must be investigated. In this paper, we investigate $CF_4$ RF plasma properties under a one-dimensional fluid model. And also for dynamic and stable control of $CF_4$ plasmas, we investigated the transient behavior of the plasmas after step up or down of the amplitude of the power source voltage $V_s$(t). Fundamental properties of transient $CF_4$ plasmas was discussed. Furthermore, we intend to discuss new method for pulsed-time plasma modulation.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권4호
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• pp.249-256
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• 2008

0.5 wt% Al doped ZnO thin films (AZO) were prepared on glass substrates using RF magnetron sputtering method. Thin films were grown at substrate temperature of $250^{\circ}C$, RF power of 75W, working pressure of 10 mTorr, by changing the $O_2/Ar$ pressure ratio from 0% to 16.7%. The effects of oxygen partial pressure during the deposition process on structural and optical properties of the films were investigated using XRD, SEM, AFM, EPMA and UV-visible spectroscopy. All the AZO thin films were grown as hexagonal wurtzite phase with the c-axis preferred out-of-plane orientation. The surface roughness and grain size of AZO films decreased with increasing oxygen ratio from 10.6 nm to 3.2 nm and 94.9 nm to 30.9 nm, respectively. On the other hand, the transmittance and band gap energy of the AZO films increased from 84.7% to 92.6% and 3.24 eV to 3.28 eV, respectively with increasing the $O_2/Ar$ pressure ratio.